凈化電源

凈化電源的寫法

凈化電源介紹

凈化電源是高壓電源的一種，電路由正弦能量分配器和大功率濾波器并聯(lián)組成，具有穩(wěn)壓范圍寬，響應(yīng)速度快，穩(wěn)壓精度高等特點(diǎn)，并能有效地抑制電網(wǎng)和各種噪聲和尖峰干擾，是電子式穩(wěn)壓器、磁飽和穩(wěn)壓器的理想代換產(chǎn)品。

原理

凈化電源的工作原理是根據(jù)兩邊可控硅導(dǎo)通角度的不同而形成不同的等效電感量，使輸出對(duì)輸入的變化運(yùn)行補(bǔ)償工作原理而運(yùn)行穩(wěn)壓的。凈化穩(wěn)壓電源可靠性很高，有隔離干擾的能力，并且能對(duì)電網(wǎng)各種噪聲和尖峰電壓起到良好的吸收及抑制。該儀器的主電路中沒(méi)有功率管，都是電感和電容等無(wú)源器件，惟一的一只半導(dǎo)體器件還是可靠性很高的兩邊可控硅。所以它一般不再考慮范圍內(nèi)。

分類

凈化電源主要有兩類，一是無(wú)源型的，一般叫凈化電源插座或者濾波器，這類凈化電源只能消除電源中的雜波，提高系統(tǒng)的信噪比（所謂使用厚空氣感變好、聲音更純凈就是結(jié)果），但是要注意的是，這類凈化電源無(wú)一例外地采用了電感電容濾波，電感本身不會(huì)是純電感，必然帶有一定的電阻，當(dāng)電感質(zhì)量不高時(shí)，電阻相對(duì)過(guò)大，大電流通過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的壓降，導(dǎo)致供電電壓的波動(dòng)，從而影響動(dòng)態(tài)。并且如果電感本身設(shè)計(jì)和制造工藝不良，還會(huì)產(chǎn)生新的輻射干擾。二是交流凈化穩(wěn)壓電源，這有分有源和無(wú)源兩種。這類電源除了具有抑制雜波的作用外，還可以穩(wěn)定供電電壓。無(wú)源穩(wěn)壓電源主要時(shí)采用變壓器自耦或者磁飽和變壓器作為穩(wěn)壓元件，前者一般采用多組抽頭繼電器切換或者電動(dòng)機(jī)隨動(dòng)控制，反應(yīng)速度慢，穩(wěn)壓進(jìn)度低，使用壽命短，不適用于HIFI發(fā)燒音響，多用于其它家用電器的穩(wěn)壓保護(hù)上。后者具有線性好、速度快、精度高、頻響寬的特點(diǎn)，適合用于HIFI音響，但電源效率較低。后者還可以消除交流電源中的直流成分，起到整理波形的作用。

優(yōu)點(diǎn)

凈化電源的優(yōu)點(diǎn)：A、凈化電源在諧振時(shí)由于是工作在飽和狀態(tài)，所以外來(lái)的干擾不會(huì)引起飽和電流的變化，于是就將干擾隔離了。B、由于輸入電壓升高的部分全部加到電容器上，所以允許輸入電壓轉(zhuǎn)換范圍較大。C、由于電路中沒(méi)有電子元件，所以可靠性較高。凈化電源的缺點(diǎn)：A、由于是工作在飽和狀態(tài)，所以自身功耗大，效率低。B、由于是諧振在市電頻率，所以對(duì)頻率的變化非常敏感，一旦市電頻率發(fā)生變化，就會(huì)造成停振，一旦停振，其儲(chǔ)存在電感中3倍以上的無(wú)功功率就會(huì)瞬間釋放，形成上千伏的高壓脈沖向外傳輸，擊毀其附近的設(shè)備。國(guó)內(nèi)某電信部門的多次UPS起火均由它造成。C、由于是諧振在市電頻率，如果后面是整流負(fù)載，整流產(chǎn)生的諧波也會(huì)導(dǎo)致電路停振。根據(jù)有關(guān)科研機(jī)關(guān)的測(cè)試，這時(shí)參數(shù)穩(wěn)壓器的容量要數(shù)倍于后面的負(fù)載（典型實(shí)驗(yàn)是10倍）。上述電信部門的多次UPS起火就是因?yàn)閰?shù)穩(wěn)壓器的容量過(guò)?。浩┤缫粋€(gè)是15KVA的參數(shù)穩(wěn)壓器帶16KVA的UPS，一個(gè)是30KVA的參數(shù)穩(wěn)壓器帶40KVA的UPS，在幾十套配套設(shè)備中幾乎無(wú)一幸免。D、由于凈化電源電路工作是在內(nèi)部?jī)?chǔ)存了大量的無(wú)功功率，所以輸入功率因數(shù)低，不能充分利用輸入的市電，占用了寶貴的電能資源。

特性

空載特性：在輸入電壓接近穩(wěn)壓電源的輸入電壓保護(hù)值時(shí)，容性輸入電流達(dá)值。由于此電流為容性電流，因此為無(wú)功電流，在有功電流表上，在電流無(wú)指示。注意穩(wěn)壓電源的空載輸入電流不是穩(wěn)壓電源的自損耗電流。效率：穩(wěn)壓電源沒(méi)有機(jī)械損耗，也沒(méi)有電子管等熱損耗較大的元件，因此，其效率要比其它類型穩(wěn)壓電源高。凈化功能：凈化功能是交流凈化穩(wěn)化電源特有的功能，所謂凈化功能即對(duì)干擾雜波的濾除能力，這種凈化功能是雙向的，既可以濾除電網(wǎng)對(duì)負(fù)載的干擾，又可以濾除負(fù)載對(duì)電網(wǎng)的干擾，還能吸收外電路的高能量脈沖干擾，具有一定的防雷擊能力。低失真度：穩(wěn)壓電源內(nèi)的“π”型濾波器以及特設(shè)的奇次諧波濾波器能有效地降低輸出電壓波形的失真度。過(guò)載能力：穩(wěn)壓電源具有較強(qiáng)的抗過(guò)載能力，而且在過(guò)載時(shí)其運(yùn)行特性不變。響應(yīng)速度：交流凈化穩(wěn)壓電源對(duì)負(fù)載突變和線路輸入突變具有很短的響應(yīng)時(shí)間，其典型響應(yīng)時(shí)間少于40ms帶負(fù)載開(kāi)機(jī)和軟起動(dòng)：本電源可帶負(fù)載開(kāi)機(jī)，具有軟起動(dòng)功能三相分調(diào)：這樣可以保證每相輸出電壓的精度不變，在負(fù)載發(fā)生變化或負(fù)載不平衡時(shí)，不會(huì)影響輸出電壓的平衡。允許在三相電壓嚴(yán)重不平衡情況下工作，如在A相輸入電壓（對(duì)零線）250V而B相輸入電壓190V時(shí)，本穩(wěn)定電源可正常工作，且不影響其性能指標(biāo)無(wú)任何機(jī)械調(diào)整裝置，無(wú)碳刷，無(wú)磨損，一次安裝成功后，無(wú)須維護(hù)和調(diào)整。三相同步開(kāi)機(jī)和三相同步關(guān)斷：三相穩(wěn)壓電源開(kāi)機(jī)時(shí)三相同時(shí)投入工，三相穩(wěn)壓電源在工作時(shí)，如遇某相工作異常而停止工作（如出現(xiàn)過(guò)欠壓保護(hù)）時(shí)，其它兩相也隨之同步停止工作，切斷負(fù)載電源。

發(fā)展史

70年代美國(guó)的科學(xué)家羅那（GHRoyr）首先研制成功了利用磁芯的飽和來(lái)進(jìn)行自激振蕩的晶體管直流變換器。此后，利用這一技術(shù)的各種形式的精益求精直流變換器不斷地被研制和涌現(xiàn)出來(lái)，從而取代了早期采用的壽命短、可靠性差、轉(zhuǎn)換效率低的旋轉(zhuǎn)和機(jī)械振子示換流設(shè)備。由于晶體管直流變換器中的功率晶體管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，所以由此而制成的凈化穩(wěn)壓電源發(fā)展史輸出的組數(shù)多、極性可變、效率高、體積小、重量輕，因而當(dāng)時(shí)被廣泛地應(yīng)用于航天及軍事電子設(shè)備。由于那時(shí)的微電子設(shè)備及技術(shù)十分落后，不能制作出耐壓高、開(kāi)關(guān)速度較高、功率較大的晶體管，所以這個(gè)時(shí)期的直流變換器只能采用低電壓輸入，并且轉(zhuǎn)換的速度也不能太高。80年代，由于微電子技術(shù)的快速發(fā)展，高反壓的晶體管出現(xiàn)了，從此直流變換器就可以直接由市電經(jīng)整流、濾波后輸入，不再需要工頻變壓器降壓了，從而極大地?cái)U(kuò)大了它的應(yīng)用范圍，并在此基礎(chǔ)上誕生了無(wú)工頻降壓變壓器的開(kāi)關(guān)電源。省掉了工頻變壓器，又使開(kāi)關(guān)凈化穩(wěn)壓電源發(fā)展史的體積和重量大為減小，開(kāi)關(guān)凈化穩(wěn)壓電源發(fā)展史才真正做到了效率高、體積小、重量輕。年代以后，與這種技術(shù)有關(guān)的高頻，高反壓的功率晶體管、高頻電容、開(kāi)關(guān)二極管、開(kāi)關(guān)變壓器的鐵芯等元件也不斷地研制和生產(chǎn)出來(lái)，使無(wú)工頻變壓器開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源得到了飛速的發(fā)展，并且被廣泛地應(yīng)用于電子計(jì)算機(jī)、通信、航天、彩色電視機(jī)等領(lǐng)域，從而使無(wú)工頻變壓器開(kāi)關(guān)凈化穩(wěn)壓電源發(fā)展史成為各種電源的佼佼者。